插销式数字化氧化锆桩冠插销形态合理性的三维有限元分析

摘要

目的:建立插销式数字化氧化锆桩冠中不同形态的插销桩三维有限元模型,并进行Von Mises应力分析.方法:根据根桩(位于根管部分)与根管口所形成的斜坡角度(90°、120°、135°和160°)及冠桩(根管以上部分)与根桩间的直径差(0.5、1、1.5、2 mm),采用SolidWorks 2016和ANSYS软件相结合,建立16种不同形态的插销桩三维有限元模型.分别模拟在垂直向600 N、水平向225 N加载情况下,分析不同形态插销桩的Von Mises应力分布情况.结果:16组插销桩模型在不同方向载荷下的应力分布基本相似,最大应力主要分布于插销桩的冠桩与根桩的衔接处;在水平、垂直两种不同加载情况下,当斜坡呈90°,即根管口未预备斜坡时,其在任意直径差下的Von Mises应力最大值均明显高于有斜坡的钝角组;当斜坡呈120°时,其在任意直径差下的Von Mises应力都比角度为135°和160°时更低;斜坡的角度大于90°时,插销桩冠桩和根桩衔接处所受应力随直径差的增大而减小,且冠桩与根桩直径差为2 mm时,不论二者衔接处呈现何种角度,在水平、垂直向载荷下的Von Mises应力值都最小.结论:插销式氧化锆全瓷桩冠中插销桩斜坡角度呈90°～120°,且冠桩与根桩直径差越大越有利于插销桩的冠桩与根桩衔接处的应力分布.